VC++实现防火墙过滤
所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（Security Gateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成，防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。
在网络中，所谓“防火墙”，是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说，如果不通过防火墙，公司内部的人就无法访问Internet，Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。
网络层防火墙
网络层防火墙可视为一种 IP 封包过滤器，运作在底层的 TCP/IP 协议堆栈上。我们可以以枚举的方式，只允许符合特定规则的封包通过，其余的一概禁止穿越防火墙（病毒除外，防火墙不能防止病毒侵入）。这些规则通常可以经由管理员定义或修改，不过某些防火墙设备可能只能套用内置的规则。
我们也能以另一种较宽松的角度来制定防火墙规则，只要封包不符合任何一项“否定规则”就予以放行。现在的操作系统及网络设备大多已内置防火墙功能。
较新的防火墙能利用封包的多样属性来进行过滤，例如：来源 IP 地址、来源端口号、目的 IP 地址或端口号、服务类型(如 WWW 或是 FTP)。也能经由通信协议、TTL 值、来源的网域名称或网段...等属性来进行过滤。
应用层防火墙
应用层防火墙是在 TCP/IP 堆栈的“应用层”上运作，您使用浏览器时所产生的数据流或是使用 FTP 时的数据流都是属于这一层。应用层防火墙可以拦截进出某应用程序的所有封包，并且封锁其他的封包(通常是直接将封包丢弃)。理论上，这一类的防火墙可以完全阻绝外部的数据流进到受保护的机器里。
防火墙借由监测所有的封包并找出不符规则的内容，可以防范电脑蠕虫或是木马程序的快速蔓延。不过就实现而言，这个方法既烦且杂(软件有千千百百种啊)，所以大部分的防火墙都不会考虑以这种方法设计。
XML 防火墙是一种新型态的应用层防火墙。
根据侧重不同，可分为：包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙、服务器型防火墙。
我们来简单实现一个数据包防火墙，请见代码！
#include "pcap.h"
/*
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
下面是以太网协议格式
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*/
struct ether_header
{
u_int8_t ether_dhost[6];
/* 目的以太网地址 */
u_int8_t ether_shost[6];
/* 源以太网地址 */
u_int16_t ether_type;
/* 以太网类型 */
};
/* 下面是IP地址格式 */
typedef u_int32_t in_addr_t;
struct in_addr
{
in_addr_t s_addr; /* 存放IP地址 */
};
/*
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
下面是ARP协议格式
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*/
struct arp_header
{
u_int16_t arp_hardware_type;
/* 硬件地址类型 */
u_int16_t arp_protocol_type;
/* 协议地址类型 */
u_int8_t arp_hardware_length;
/* 硬件地址长度 */
u_int8_t arp_protocol_length;
/* 协议地址长度 */
u_int16_t arp_operation_code;
/* 操作类型 */
u_int8_t arp_source_ethernet_address[6];
/* 源以太网地址 */
u_int8_t arp_source_ip_address[4];
/* 源IP地址 */
u_int8_t arp_destination_ethernet_address[6];
/* 目的以太网地址 */
u_int8_t arp_destination_ip_address[4];
/* 目的IP地址 */
};
/*
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下面是实现ARP协议分析的函数定义
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*/
void arp_protocol_packet_callback(u_char *argument, const struct pcap_pkthdr *packet_header, const u_char *packet_content)
{
struct arp_header *arp_protocol;
/* ARP协议变量 */
u_short protocol_type;
/* 协议类型 */
u_short hardware_type;
/* 硬件类型 */
u_short operation_code;
/* 操作类型 */
u_char *mac_string;
/* 以太网地址 */
struct in_addr source_ip_address;
/* 源IP地址 */
struct in_addr destination_ip_address;
/* 目的IP地址 */
u_char hardware_length;
/* 硬件地址长度 */
u_char protocol_length;
/* 协议地址长度 */
printf("-------- ARP Protocol (Network Layer) --------\n");
arp_protocol = (struct arp_header*)(packet_content + 14);
/*
* 获得ARP协议数据。注意在这里要跳过以太网数据部分，它的长度刚好是14，所以在这里加上14，是指针跳过14个字节
*/
hardware_type = ntohs(arp_protocol->arp_hardware_type);
/* 获得硬件类型 */
protocol_type = ntohs(arp_protocol->arp_protocol_type);
/* 获得协议类型 */
operation_code = ntohs(arp_protocol->arp_operation_code);
/* 获得操作码 */
hardware_length = arp_protocol->arp_hardware_length;
/* 获得硬件地址长度 */
protocol_length = arp_protocol->arp_protocol_length;
/* 获得协议地址长度 */
printf("ARP Hardware Type:%d\n", hardware_type);
printf("ARP Protocol Type:%d\n", protocol_type);
printf("ARP Hardware Length:%d\n", hardware_length);
printf("ARP Protocol Length:%d\n", protocol_length);
printf("ARP Operation:%d\n", operation_code);
switch (operation_code) /* 根据操作码进行判断是ARP什么类型协议 */
{
case 1:
printf("ARP Request Protocol\n");
break;
/* 是ARP查询协议 */
case 2:
printf("ARP Reply Protocol\n");
break;
/* 是ARP应答协议 */
case 3:
printf("RARP Request Protocol\n");
break;
/* 是RARP查询协议 */
case 4:
printf("RARP Reply Protocol\n");
break;
/* 是RARP应答协议 */
default:
break;
}
printf("Ethernet Source Address is : \n");
mac_string = arp_protocol->arp_source_ethernet_address;
printf("%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5));
/* 获得源以太网地址 */
memcpy((void*) &source_ip_address, (void*) &arp_protocol->arp_source_ip_address, sizeof(struct in_addr));
printf("Source IP Address:%s\n", inet_ntoa(source_ip_address));
/* 获得源IP地址 */
printf("Ethernet Destination Address is : \n");
mac_string = arp_protocol->arp_destination_ethernet_address;
printf("%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5));
/* 获得目的以太网地址 */
memcpy((void*) &destination_ip_address, (void*) &arp_protocol->arp_destination_ip_address, sizeof(struct in_addr));
printf("Destination IP Address:%s\n", inet_ntoa(destination_ip_address));
/* 获得目的IP地址 */
}
/*
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下面是回调函数，实现以太网协议分析
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*/
void ethernet_protocol_packet_callback(u_char *argument, const struct pcap_pkthdr *packet_header, const u_char *packet_content)
{
u_short ethernet_type;
/* 以太网类型 */
struct ether_header *ethernet_protocol;
/* 以太网协议变量 */
u_char *mac_string;
/* 以太网地址 */
static int packet_number = 1;
printf("**************************************************\n");
printf("The %d ARP packet is captured.\n", packet_number);
printf("-------- Ehternet Protocol (Link Layer) --------\n");
ethernet_protocol = (struct ether_header*)packet_content;
/* 获得以太网协议数据 */
printf("Ethernet type is :\n");
ethernet_type = ntohs(ethernet_protocol->ether_type);
/* 获得以太网类型 */
printf("%04x\n", ethernet_type);
switch (ethernet_type) /* 根据以太网类型判断上层协议类型 */
{
case 0x0800:
printf("The network layer is IP protocol\n");
break;
case 0x0806:
printf("The network layer is ARP protocol\n");
break;
case 0x8035:
printf("The network layer is RARP protocol\n");
break;
default:
break;
}
printf("Mac Source Address is : \n");
mac_string = ethernet_protocol->ether_shost;
printf("%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5));
/* 获得源以太网地址 */
printf("Mac Destination Address is : \n");
mac_string = ethernet_protocol->ether_dhost;
printf("%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5));
/* 获得目的以太网地址 */
switch (ethernet_type)
{
case 0x0806:
arp_protocol_packet_callback(argument, packet_header, packet_content);
break;
/*
* 如果以太网类型是0x0806，表示上层协议是ARP协议，应该调用分析ARP协议的函数。注意此时的参数传递，全部是回调函数的参数，它代表的是同一个网络数据包，所以在这里，既分析此数据包的以太网协议部分，又分析来了此数据包的ARP协议部分。
*/
default:
break;
}
printf("**************************************************\n");
packet_number++;
}
void main()
{
pcap_t *pcap_handle;
/* Libpcap句柄 */
char error_content[PCAP_ERRBUF_SIZE];
/* 错误信息 */
char *net_interface;
/* 网路接口 */
struct bpf_program bpf_filter;
/* bpf过滤规则 */
char bpf_filter_string[] = "arp";
/* 过滤规则字符串，这里表示本程序只是捕获所有ARP协议的网络数据包 */
bpf_u_int32 net_mask;
/* 网络掩码 */
bpf_u_int32 net_ip;
/* 网络地址 */
net_interface = pcap_lookupdev(error_content);
/* 获得网络接口 */
pcap_lookupnet(net_interface, &net_ip, &net_mask, error_content);
/* 获得网络地址和网络掩码 */
pcap_handle = pcap_open_live(net_interface, BUFSIZ, 1, 0, error_content);
/* 打开网路接口 */
pcap_compile(pcap_handle, &bpf_filter, bpf_filter_string, 0, net_ip);
/* 编译过滤规则 */
pcap_setfilter(pcap_handle, &bpf_filter);
/* 设置过滤规则 */
if (pcap_datalink(pcap_handle) != DLT_EN10MB)
return ;
pcap_loop(pcap_handle, - 1, ethernet_protocol_packet_callback, NULL);
/* 注册回到函数，循环捕获数据包 */
pcap_close(pcap_handle);
/* 关闭Libpcap操作 */
}